我国是一个农业大国,为降低农业作业的人工劳动强度和生产成本,农业机械化势在必行,其中以农业移动机器人最受推崇成为研究热点。目前农业移动机器人在大田农业领域已经取得很多重要进展,而果园环境较为复杂,适用于果园的农业移动机器人研究难度相对较大。果园生产管理过程的各项作业,首先要求农业移动机器人能够理解果园环境,识别果树的位置,安全准确的在果树行中行走。本文利用激光雷达扫描仪为导航检测设备,设计了果树检测方法,实现了农业移动机器人的自主导航。主要研究内容如下:(1)利用激光雷达扫描果园环境采集数据,提出使用改进的DBSCAN聚类算法对数据点进行聚集和分类。针对DBSCAN聚类算法对输入的全局阈值参数:聚类半径和类内数据点数敏感的缺点,根据点到激光雷达的距离采用动态自适应阈值,使算法适用于不同密度的数据聚类,并改进了聚类算法的数据搜索方法,提高了算法的效率。(2)农业移动机器人在行走的过程中因路面不平产生颠簸使得激光雷达扫描平面下倾扫到地面或者上扬扫到果树分枝,会聚类出干扰项使得农业移动机器人产生误判;另外激光雷达对远处的细树还可能存在漏检。针对这两个问题提出利用短程的机器人里程计航位推算位姿匹配近处的类,获得其在世界坐标系下的坐标对机器人进行定位,然后利用几帧数据中机器人位姿和待定类在机器人坐标系下的位置关系对远处待定类的类型进行推理判定的方法。(3)利用激光雷达检测果树的结果生成导航线和导航控制量指导农业移动机器人行走。用vc++开发语言完成系统的整体设计。试验结果表明在3帧内农业移动机器人能够快速分辨数据的类别识别出细树,并能够利用检测到的树木信息成功的自主导航。